
【化】 nuclide chart
nuclein
【化】 nuclein; nuclide
【医】 nuclein; nucleo-; nuclide
chart; drawing; fig.; map; plot; picture; intention; attempt; plan
【计】 diagram; graphtyper
【化】 diagram
【医】 chart; column diagram; diagram; graph; map; picture; schema; scheme
sheet
核素图(Chart of Nuclides)是以图表形式系统展示所有已知核素基本属性的科学工具。从汉英词典角度解释,该术语对应英文为"Nuclide Chart",指以原子核的质子数(Z)和中子数(N)为坐标轴,标注核素稳定性、衰变模式等参数的二维矩阵图。
根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的定义,核素图包含三类核心信息:
该图表在核物理研究中具有关键作用,如《中国大百科全书》核物理卷指出,核素图能直观揭示"β稳定线""幻数区"等核结构规律,并为核医学放射性同位素选择(如钼-99/锝-99m发生器)提供理论依据。在核能领域,美国核能研究所(NEI)的技术文件显示,核素图被用于预测裂变产物链式反应路径及核废料处理方案设计。
核素图是核物理学中用于表示原子核特性的重要工具,以下是其详细解释:
核素图以质子数(Z)为横坐标、中子数(N)为纵坐标,通过二维坐标系展示不同原子核(即核素)的分布。图中每个点对应一种核素,例如氢的三种同位素(¹H、²H、³H)在图中表现为三个不同位置的点。
稳定线规律
在轻核区域(Z≤20),中子数与质子数近似满足N≈Z;随着质子数增加(Z>20),因库仑斥力增强,稳定核素的中子数需更多,表现为N≈1.5Z。可用分段函数表示稳定趋势:
$$
N =
begin{cases}
Z, & Z leq 20
1.5Z, & Z > 20
end{cases}
$$
同位素分布
同一元素的不同同位素(质子数相同、中子数不同)在图中呈垂直排列,如氧-16(¹⁶O)与氧-18(¹⁸O)位于同一竖列。
核素图又称Segrè图,以意大利物理学家Emilio Segrè命名,比传统周期表更直观展示同位素特性。
如需更完整的核素数据,可查阅专业核素手册(通常包含上千页的详细图表)。
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